大跨度組合體系橋梁的體系優(yōu)化.pdf

1、隨著我國經濟及技術水平的提高，大跨度組合體系橋梁的建設進入了飛速發(fā)展的時期。大跨度組合體系橋梁屬于高次超靜定結構，結構復雜，設計變量多。對其進行整體優(yōu)化設計不僅有很大的必要性，在其優(yōu)化設計過程中也同樣會受到多方面因素的制約而表現(xiàn)出極大的艱巨性。本文針對大跨度組合體系橋梁優(yōu)化設計中的難題，采用聯(lián)合MATLAB及ANSYS的優(yōu)化方式，充分利用它們各自的優(yōu)勢，對大跨度組合體系橋梁中最典型的懸索橋進行了整體優(yōu)化設計。
　　本文以落腳河懸索

2、橋為工程實例，對其進行以性能及工程造價為優(yōu)化目標的整體優(yōu)化設計。選取對優(yōu)化目標最具重要性、敏感性以及完備性的設計變量作為參數(shù)，對落腳河懸索橋進行精細的參數(shù)化建模，通過計算結果驗證了該參數(shù)化建模方式的精確性以及對本文優(yōu)化設計方法的適用性和必要性。之后對優(yōu)化設計變量的取值范圍及優(yōu)化約束條件進行合理的設置，并通過改進的罰函數(shù)法將有約束優(yōu)化問題合理轉化為適用于粒子群優(yōu)化算法的無約束優(yōu)化問題。最后，聯(lián)合MATLAB及ANSYS對落腳河懸索橋進行不

3、同約束條件、不同目標函數(shù)等情況下的整體優(yōu)化設計，驗證了本文優(yōu)化方法的優(yōu)越性。
　　本文給出了一種快速、準確、通用性強的優(yōu)化設計方法，克服了若干目前在大跨度組合體系橋梁整體優(yōu)化設計中遇到的困難。該優(yōu)化設計方法不僅能使全橋總造價降低，同時對構件的受力性能也起到了優(yōu)化作用。通過對不同情況下的優(yōu)化結果對比分析發(fā)現(xiàn)：懸索橋的總體剛度與其工程造價有很強的正相關性；主梁最大撓度限值是控制全橋工程造價的關鍵因素。此外，本文還提出了對懸索橋乃至其他